沉积矿床(上)
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长安大学 Chang'an University
矿床学 Ore Geology
机械沉积矿床
定义及特征
形成条件
机械沉积矿床的分类 冲积砂矿床的主要特征
长安大学
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矿床学 Ore Geology
定义及特征
机械沉积矿床——大陆风化的碎屑物质（包括岩屑和
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矿床学 Ore Geology
沉积矿床的概念
在风化矿床中就知道：风化作用可以使暴露于地表的原生 岩石或原生矿石发生机械破碎（物理风化）和化学分解， 形成大量岩石碎屑和次生矿物，并且有相当数量的物质呈 溶解状态转入水中。
风化产物部分留在原处聚集起来，形成风化矿床（残积－
矿床学 Ore Geology
沉积矿床的成因分类 机械沉积矿床（砂矿床）； 蒸发沉积矿床（盐类矿床）（真溶液沉 积矿床）； 胶体化学沉积矿床；
生物-化学沉积矿床。
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矿床学 Ore Geology
典型沉积岩
A-砾岩；B-石膏；C-燧石；D-生物碎屑灰岩
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矿床学 Ore Geology
沉积矿床的成矿作用
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矿床学 Ore Geology
“源”--成矿物质来源 大陆风化产物
火山喷发物
生物残骸
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矿床学 Ore Geology
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矿床学 Ore Geology
沉积矿床特点--沉积矿床找矿思路（顺层找矿）
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矿床学 Ore Geology
沉积矿产重要意义
能源矿产 盐类矿产
黑色金属
建筑材料 有色金属
化肥原料
Au、U 稀有分散金属
坡积、残余和淋积矿床）。 其余部分就会被地表流水（片流，径流）以及其它地质外 营力（风、冰川、生物等）冲刷、溶解、搬迁，而迁出风 化壳。
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矿床学 Ore Geology
沉积矿床的概念
在离风化原地近的地方沉淀下来。而迁移能力较强的，则可 被搬运到远近不等的水盆地，甚至到海洋中才发生沉淀。这 样，在风化→搬运→再沉积的过程中，某些组分，或某些元 素，由于迁移能力不同而彼此分异，结果在不同的时间，不 同的地点或不同的条件下集中，形成沉积矿床。 除了上述风化产物外，陆地上的以及各种水体中的火山喷发
沉积分异作用--化学沉积分异作用 当物质以真溶液或胶体溶液形式搬运时，由
于受溶解度、介质pH值和Eh值等化学规律
控制而依次沉积，这种作用称化学沉积分异
作用。
是盐类矿床、Fe-Mn-Al胶体化学沉积矿床 形成的主要机理
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矿床学 Ore Geology
气侯条件：
蒸发沉积矿床：干旱环境；
铝土矿床：炎热潮湿；
沼泽铁矿：温暖潮湿；
鲕状铁锰矿床：潮湿与干旱交替。
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矿床学 Ore Geology
沉积矿床形成条件
岩性岩相条件： 海相沉积赤铁矿：潮下浅水相； 海相沉积锰矿：潮下深水相；
盐类：陆相碎屑岩、海相碎屑岩、碳酸盐岩系
沉积矿床特点
1. 沉积矿床产于一定的沉积岩系中，或火山-沉积岩系中， 矿体和其顶底板岩石（围岩）是同一地质作用下的产 物，是典型的同生矿床。 2. 矿层与一定的岩性、岩相具有专属性；例如，粘土矿 发育在含煤岩系中，并在煤层的底部。 3. 矿床具有特定的地层层位；例如我国磷灰岩矿床，主 要产于震旦系陡山沱组和灯影组，寒武系下统鱼户村 组；海相沉积铁矿，华北的产于震旦串岭沟组，华南
人类开采的矿产75%～85%来自沉积矿床： 铁矿：90%; 铅锌矿：40%～50%；
铜矿：25%～30%；锰、铝：绝大部分
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矿床学 Ore Geology
沉积矿床概论
沉积矿床的概念 特点及工业意义 沉积矿床的成矿作用 成矿条件 沉积矿床的成因分类
沉积分异作用--机械沉积分异作用 碎屑物质在流水等营力的搬运过程中，由于 搬运能力的减弱，便发生按颗粒大小、形态、 比重和矿物成分的差异而依次沉积，这种作 用称机械沉积分异作用。 是有用物质聚集形成砂矿的主要机理
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矿床学 Ore Geology
沉积分异作用--机械沉积分异பைடு நூலகம்用 比重：颗粒大小相同时，比重大者先沉淀，
先沉淀；片状、板状矿物沉降速度小，后沉
淀
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矿床学 Ore Geology
沉积分异作用--机械沉积分异作用
矿物的抗磨蚀和抗腐蚀强度：圆球状、在长距离
搬运过程中，矿物按抗磨蚀和抗腐蚀强度由小到
大的顺序富集
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矿床学 Ore Geology
用称为沉积分异作用 (sedimentary differentiation) --沉
淀富集机制（沉积物中的各种有用组分就是通过沉积
分异作用富集而形成矿床的）。
机械沉积分异作用 化学沉积分异作用 生物(化学)沉积分异作用
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矿床学 Ore Geology
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矿床学 Ore Geology
沉积分异作用--生物沉积分异作用 生物遗体的直接堆积可形成生物灰岩、 硅藻土、磷灰岩等 生物有机体分解产生 H2S ，使金属阳离 子形成硫化物沉积 生物腐烂产生有机酸，形成护胶剂，有 利于成矿物质迁移和富集
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沉积分异作用--化学沉积分异作用
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矿床学 Ore Geology
沉积分异作用--生物沉积分异作用 由各种生物（高等-低等，陆生-水生，动物植物）在其生命的活动过程中以及在其死亡 以后，有选择性地造成某些元素或化合物的 富集，并沉积下来形成各种矿床的地质作用， 称生物沉积分异作用或生物分异作用。
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定义及特征--物质成分
物质成分主要有两大类
岩屑：砾石、砂、黏土；
稳定的重砂矿物：金、铂、锡石、黑钨矿、金刚石、 金红石等。
物质成分必须具备三个条件：
比重大； 在氧化带中的化学性质稳定; 耐磨性强。
比重小者后沉淀
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沉积分异作用--机械沉积分异作用 颗粒大小：比重相同时，颗粒大者先沉淀，
颗粒小者后沉淀
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矿床学 Ore Geology
沉积分异作用--机械沉积分异作用 矿物形态：圆球状、等轴状矿物沉降速度大，
沉积分异作用--化学沉积分异作用 影响化学沉积分异作用的因素
—介质的酸碱度(pH值)：有些矿物的溶解度跟PH
值有很大的关系。
如碳酸钙在常温下的溶解度随着PH值的增大而减小， 到PH值小于2时碳酸钙几乎完全溶解。
—介质的氧化还原性(Eh值)：对Fe、Mn等变价元
素的溶解度有很大影响
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“运”--搬运介质与搬运方式
搬运介质: 流水（河湖水、海水）,风，冰川，生物；
以流水为主
搬运方式: ① 碎屑颗粒； ② 胶体溶液； ③ 真溶
液
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矿床学 Ore Geology
“聚”—沉淀机制
流水等营力在搬运物质过程中，由于种种因素的影
响而使搬运物质按一定顺序依次沉积下来，这种作
产于泥盆系地层中。
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矿床学 Ore Geology
沉积矿床特点
4. 矿体多呈层状、似层状和透镜状，具明显的层理。
矿体与围岩产状一致，常呈整合接触。
5. 物质组成复杂，氧化物、含水氧化物、含氧盐类、
卤化物、自然元素等。
6. 矿床规模一般均较大，单个矿层延长几十甚至上 千公里，厚几米至几百米；矿石品位变化小，成 分均一。
矿物碎屑），在被地表流水、风、冰川等介质搬运过程 中，由于搬运能力的减弱便按粒度、形态、大小、比重 的不同而发生沉积分异，由此形成的矿床。
原生的岩石和矿床在风化破坏和再沉积过程中产生了碎
屑沉积物，通过机械沉积分异作用，使得沉积物按大→
小、重→轻、粗→细分离开，从而形成了从粗大的石块
→砾石→砂砾→粗砂→细砂→粉砂等各类沉积岩石，而 机械沉积矿床便是其中的有用矿物的富集地段。
沉积分异作用--化学沉积分异作用
影响化学沉积分异作用的因素
—溶解度：溶解度小者先沉淀，溶解度大者后沉
淀，溶解度特别大者只有在非常特定的条件下 才最后沉淀
碳酸盐(方解石, 白云石)
硫酸盐(石膏, 硬石膏)
石 盐
K, Mg盐类(钾石盐,光卤石)
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矿床学 Ore Geology
各类重砂矿物的特征
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矿床学 Ore Geology
机械沉积矿床的特点
机械沉积矿床（砂矿床）多以松散堆积物形式出
现，含矿层埋藏浅或直接出露地表，并大致保持
与地面平行，因而其产状与地貌关系密切。 有用组分主要为稳定矿物，如 Au 、 Pt 、金刚石、 锡石、锆石、铌钽铁矿、刚玉、水晶、金红石和 稀土矿物等。
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地质构造条件
大多产生于地台区的沉积盖层；
地槽带内的断陷盆地中常产有盐类矿床。
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矿床学 Ore Geology
沉积矿床概论
沉积矿床的概念 特点及工业意义 沉积矿床的成矿作用 成矿条件 沉积矿床的成因分类
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其中迁移能力较小的，如碎屑物质和溶解度较小的化学物质，
物质，以及地表的各种有机物遗体，也会受到搬运-沉积作用
的支配，最后也会根据彼此不同的迁移能力沉积下来形成矿 床。这些沉积形成的矿床，我们叫做“沉积矿床”。
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矿床学 Ore Geology
沉积矿床的概念 —— 地表岩石或矿石的风化产物，以及火山物 质、生物有机体等被地质外营力（水、风、 冰川、生物等）搬运到有利的环境（河流、 沼泽、湖泊、海洋）中，经过沉积分异作用
砂矿不仅本身具工业价值，而且也是寻找原生矿
床的主要标志。
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矿床学 Ore Geology
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矿床学 Ore Geology
机械沉积矿床
定义及特征
形成条件
机械沉积矿床的分类 冲积砂矿床的主要特征
沉积下来所形成的矿床叫沉积矿床。
长安大学
Chang'an University
矿床学 Ore Geology
沉积矿床概论
沉积矿床的概念 特点及工业意义 沉积矿床的成矿作用 成矿条件 沉积矿床的成因分类
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矿床学 Ore Geology
矿 床 学
第九章 沉积矿床 （上）
本章内容
沉积矿床概论 机械沉积矿床 蒸发沉积矿床 胶体化学沉积矿床
生物化学沉积矿床
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Chang'an University
矿床学 Ore Geology
沉积矿床概论
沉积矿床的概念 特点及工业意义 沉积矿床的成矿作用 成矿条件 沉积矿床的成因分类
Chang'an University
矿床学 Ore Geology
沉积矿床概论
沉积矿床的概念 特点及工业意义 沉积矿床的成矿作用 成矿条件 沉积矿床的成因分类
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矿床学 Ore Geology
沉积矿床形成条件
物源条件: 大陆风化产物、火山喷发物、生物残骸
矿床学 Ore Geology
机械沉积矿床
定义及特征
形成条件
机械沉积矿床的分类 冲积砂矿床的主要特征
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定义及特征
机械沉积矿床——大陆风化的碎屑物质（包括岩屑和
长安大学 Chang'an University
矿床学 Ore Geology
沉积矿床的概念
在风化矿床中就知道：风化作用可以使暴露于地表的原生 岩石或原生矿石发生机械破碎（物理风化）和化学分解， 形成大量岩石碎屑和次生矿物，并且有相当数量的物质呈 溶解状态转入水中。
风化产物部分留在原处聚集起来，形成风化矿床（残积－
矿床学 Ore Geology
沉积矿床的成因分类 机械沉积矿床（砂矿床）； 蒸发沉积矿床（盐类矿床）（真溶液沉 积矿床）； 胶体化学沉积矿床；
生物-化学沉积矿床。
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典型沉积岩
A-砾岩；B-石膏；C-燧石；D-生物碎屑灰岩
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沉积矿床的成矿作用
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“源”--成矿物质来源 大陆风化产物
火山喷发物
生物残骸
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沉积矿床特点--沉积矿床找矿思路（顺层找矿）
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矿床学 Ore Geology
沉积矿产重要意义
能源矿产 盐类矿产
黑色金属
建筑材料 有色金属
化肥原料
Au、U 稀有分散金属
坡积、残余和淋积矿床）。 其余部分就会被地表流水（片流，径流）以及其它地质外 营力（风、冰川、生物等）冲刷、溶解、搬迁，而迁出风 化壳。
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沉积矿床的概念
在离风化原地近的地方沉淀下来。而迁移能力较强的，则可 被搬运到远近不等的水盆地，甚至到海洋中才发生沉淀。这 样，在风化→搬运→再沉积的过程中，某些组分，或某些元 素，由于迁移能力不同而彼此分异，结果在不同的时间，不 同的地点或不同的条件下集中，形成沉积矿床。 除了上述风化产物外，陆地上的以及各种水体中的火山喷发
沉积分异作用--化学沉积分异作用 当物质以真溶液或胶体溶液形式搬运时，由
于受溶解度、介质pH值和Eh值等化学规律
控制而依次沉积，这种作用称化学沉积分异
作用。
是盐类矿床、Fe-Mn-Al胶体化学沉积矿床 形成的主要机理
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气侯条件：
蒸发沉积矿床：干旱环境；
铝土矿床：炎热潮湿；
沼泽铁矿：温暖潮湿；
鲕状铁锰矿床：潮湿与干旱交替。
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沉积矿床形成条件
岩性岩相条件： 海相沉积赤铁矿：潮下浅水相； 海相沉积锰矿：潮下深水相；
盐类：陆相碎屑岩、海相碎屑岩、碳酸盐岩系
沉积矿床特点
1. 沉积矿床产于一定的沉积岩系中，或火山-沉积岩系中， 矿体和其顶底板岩石（围岩）是同一地质作用下的产 物，是典型的同生矿床。 2. 矿层与一定的岩性、岩相具有专属性；例如，粘土矿 发育在含煤岩系中，并在煤层的底部。 3. 矿床具有特定的地层层位；例如我国磷灰岩矿床，主 要产于震旦系陡山沱组和灯影组，寒武系下统鱼户村 组；海相沉积铁矿，华北的产于震旦串岭沟组，华南
人类开采的矿产75%～85%来自沉积矿床： 铁矿：90%; 铅锌矿：40%～50%；
铜矿：25%～30%；锰、铝：绝大部分
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沉积矿床概论
沉积矿床的概念 特点及工业意义 沉积矿床的成矿作用 成矿条件 沉积矿床的成因分类
沉积分异作用--机械沉积分异作用 碎屑物质在流水等营力的搬运过程中，由于 搬运能力的减弱，便发生按颗粒大小、形态、 比重和矿物成分的差异而依次沉积，这种作 用称机械沉积分异作用。 是有用物质聚集形成砂矿的主要机理
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沉积分异作用--机械沉积分异பைடு நூலகம்用 比重：颗粒大小相同时，比重大者先沉淀，
先沉淀；片状、板状矿物沉降速度小，后沉
淀
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沉积分异作用--机械沉积分异作用
矿物的抗磨蚀和抗腐蚀强度：圆球状、在长距离
搬运过程中，矿物按抗磨蚀和抗腐蚀强度由小到
大的顺序富集
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用称为沉积分异作用 (sedimentary differentiation) --沉
淀富集机制（沉积物中的各种有用组分就是通过沉积
分异作用富集而形成矿床的）。
机械沉积分异作用 化学沉积分异作用 生物(化学)沉积分异作用
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沉积分异作用--生物沉积分异作用 生物遗体的直接堆积可形成生物灰岩、 硅藻土、磷灰岩等 生物有机体分解产生 H2S ，使金属阳离 子形成硫化物沉积 生物腐烂产生有机酸，形成护胶剂，有 利于成矿物质迁移和富集
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沉积分异作用--化学沉积分异作用
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沉积分异作用--生物沉积分异作用 由各种生物（高等-低等，陆生-水生，动物植物）在其生命的活动过程中以及在其死亡 以后，有选择性地造成某些元素或化合物的 富集，并沉积下来形成各种矿床的地质作用， 称生物沉积分异作用或生物分异作用。
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定义及特征--物质成分
物质成分主要有两大类
岩屑：砾石、砂、黏土；
稳定的重砂矿物：金、铂、锡石、黑钨矿、金刚石、 金红石等。
物质成分必须具备三个条件：
比重大； 在氧化带中的化学性质稳定; 耐磨性强。
比重小者后沉淀
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沉积分异作用--机械沉积分异作用 颗粒大小：比重相同时，颗粒大者先沉淀，
颗粒小者后沉淀
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沉积分异作用--机械沉积分异作用 矿物形态：圆球状、等轴状矿物沉降速度大，
沉积分异作用--化学沉积分异作用 影响化学沉积分异作用的因素
—介质的酸碱度(pH值)：有些矿物的溶解度跟PH
值有很大的关系。
如碳酸钙在常温下的溶解度随着PH值的增大而减小， 到PH值小于2时碳酸钙几乎完全溶解。
—介质的氧化还原性(Eh值)：对Fe、Mn等变价元
素的溶解度有很大影响
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“运”--搬运介质与搬运方式
搬运介质: 流水（河湖水、海水）,风，冰川，生物；
以流水为主
搬运方式: ① 碎屑颗粒； ② 胶体溶液； ③ 真溶
液
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“聚”—沉淀机制
流水等营力在搬运物质过程中，由于种种因素的影
响而使搬运物质按一定顺序依次沉积下来，这种作
产于泥盆系地层中。
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沉积矿床特点
4. 矿体多呈层状、似层状和透镜状，具明显的层理。
矿体与围岩产状一致，常呈整合接触。
5. 物质组成复杂，氧化物、含水氧化物、含氧盐类、
卤化物、自然元素等。
6. 矿床规模一般均较大，单个矿层延长几十甚至上 千公里，厚几米至几百米；矿石品位变化小，成 分均一。
矿物碎屑），在被地表流水、风、冰川等介质搬运过程 中，由于搬运能力的减弱便按粒度、形态、大小、比重 的不同而发生沉积分异，由此形成的矿床。
原生的岩石和矿床在风化破坏和再沉积过程中产生了碎
屑沉积物，通过机械沉积分异作用，使得沉积物按大→
小、重→轻、粗→细分离开，从而形成了从粗大的石块
→砾石→砂砾→粗砂→细砂→粉砂等各类沉积岩石，而 机械沉积矿床便是其中的有用矿物的富集地段。
沉积分异作用--化学沉积分异作用
影响化学沉积分异作用的因素
—溶解度：溶解度小者先沉淀，溶解度大者后沉
淀，溶解度特别大者只有在非常特定的条件下 才最后沉淀
碳酸盐(方解石, 白云石)
硫酸盐(石膏, 硬石膏)
石 盐
K, Mg盐类(钾石盐,光卤石)
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各类重砂矿物的特征
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机械沉积矿床的特点
机械沉积矿床（砂矿床）多以松散堆积物形式出
现，含矿层埋藏浅或直接出露地表，并大致保持
与地面平行，因而其产状与地貌关系密切。 有用组分主要为稳定矿物，如 Au 、 Pt 、金刚石、 锡石、锆石、铌钽铁矿、刚玉、水晶、金红石和 稀土矿物等。
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地质构造条件
大多产生于地台区的沉积盖层；
地槽带内的断陷盆地中常产有盐类矿床。
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沉积矿床的概念 特点及工业意义 沉积矿床的成矿作用 成矿条件 沉积矿床的成因分类
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其中迁移能力较小的，如碎屑物质和溶解度较小的化学物质，
物质，以及地表的各种有机物遗体，也会受到搬运-沉积作用
的支配，最后也会根据彼此不同的迁移能力沉积下来形成矿 床。这些沉积形成的矿床，我们叫做“沉积矿床”。
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沉积矿床的概念 —— 地表岩石或矿石的风化产物，以及火山物 质、生物有机体等被地质外营力（水、风、 冰川、生物等）搬运到有利的环境（河流、 沼泽、湖泊、海洋）中，经过沉积分异作用
砂矿不仅本身具工业价值，而且也是寻找原生矿
床的主要标志。
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机械沉积矿床
定义及特征
形成条件
机械沉积矿床的分类 冲积砂矿床的主要特征
沉积下来所形成的矿床叫沉积矿床。
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沉积矿床的概念 特点及工业意义 沉积矿床的成矿作用 成矿条件 沉积矿床的成因分类
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矿 床 学
第九章 沉积矿床 （上）
本章内容
沉积矿床概论 机械沉积矿床 蒸发沉积矿床 胶体化学沉积矿床
生物化学沉积矿床
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沉积矿床概论
沉积矿床的概念 特点及工业意义 沉积矿床的成矿作用 成矿条件 沉积矿床的成因分类
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沉积矿床概论
沉积矿床的概念 特点及工业意义 沉积矿床的成矿作用 成矿条件 沉积矿床的成因分类
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沉积矿床形成条件
物源条件: 大陆风化产物、火山喷发物、生物残骸